燃气探测方法、燃气探测器及存储介质与流程

1.本发明涉及燃气探测技术领域，尤其是涉及一种燃气探测方法、燃气探测器及存储介质。


背景技术：

2.现有的燃气探测器，有一部分使用的传感器是催化燃烧式传感器，传感器随着可燃气体 (以下简称“燃气”)浓度的增加而温度升高，从而输出电压升高，根据已知的浓度-电压曲线得到被测量的燃气浓度。但浓度-电压曲线是在确定的环境温度下得出的，实际测量时环境温度是变化的，这会导致测量结果存在一定的系统偏差。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种燃气探测方法、燃气探测器及存储介质，能够降低环境温度对燃气探测结果的影响。
4.根据本发明的第一方面实施例的燃气探测方法，应用于燃气探测器，所述燃气探测器包括燃气探测传感器和温度传感器，所述方法包括：
5.获取所述温度传感器的输出电压值；
6.根据所述温度传感器的输出电压值计算所述温度传感器的当前电阻值；
7.根据所述温度传感器的温度系数、所述温度传感器的当前电阻值、所述温度传感器的标准电阻值计算当前环境温度；其中，所述温度传感器的标准电阻值为所述温度传感器在标准温度下的电阻值；
8.获取所述燃气探测传感器的输出电压值；
9.根据所述当前环境温度，将所述燃气探测传感器的输出电压值转换为标准温度下的电压值；
10.根据所述燃气探测传感器的电压值与燃气浓度的关系，计算所述标准温度下的电压值对应的燃气浓度。
11.根据本发明实施例的燃气探测方法，至少具有如下有益效果：
12.本发明实施例的燃气探测方法，通过获取温度传感器的输出电压值，根据温度传感器的输出电压值计算温度传感器的当前电阻值。根据温度传感器的温度系数、温度传感器的当前电阻值、温度传感器的标准电阻值计算当前环境温度；其中，温度传感器的标准电阻值为温度传感器在标准温度下的电阻值。再获取燃气探测传感器的输出电压值，根据当前环境温度，将燃气探测传感器的输出电压值转换为标准温度下的电压值(系统中预存储有燃气探测传感器的当前环境温度、输出电压值以及标准温度下的电压值的对应关系)。根据燃气探测传感器的电压值与燃气浓度的关系，计算标准温度下的电压值对应的燃气浓度。本发明实施例结合上述方法，将当前环境温度下的燃气探测传感器的输出电压值转换为标准温度下的电压值，再对照电压值-燃气浓度曲线，从而计算燃气浓度，而不是直接使用当前环境温度下的燃气探测传感器的输出电压值对照电压值-燃气浓度曲线，从而计算
燃气浓度，可以在一定程度上降低环境温度对燃气探测结果的影响，提高燃气探测结果的准确性。
13.根据本发明的一些实施例，所述温度传感器的一端连接一固定电压端，另一端串联一固定电阻到地；
14.所述根据所述温度传感器的输出电压值计算所述温度传感器的当前电阻值，包括：
15.获取所述固定电压端的电压值；
16.获取所述固定电阻的电阻值；
17.根据所述固定电压端的电压值、所述固定电阻的电阻值、所述温度传感器的输出电压值计算所述温度传感器的当前电阻值；
18.计算公式为：
19.rntc＝r1*(vcc/vi-1)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
20.其中，rntc为所述温度传感器的当前电阻值，r1为所述固定电阻的电阻值，vcc为所述固定电压端的电压值，vi为所述温度传感器的输出电压值。
21.根据本发明的一些实施例，所述根据所述温度传感器的温度系数、所述温度传感器的当前电阻值、所述温度传感器的标准电阻值计算当前环境温度，包括：
22.利用公式(2)计算当前环境温度的绝对温度：
23.1/t2＝1/b*ln(rntc/r0)+1/t1
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
24.其中，t2为当前环境温度的绝对温度，b为所述温度传感器的温度系数，ln为自然对数， r0为所述温度传感器的标准电阻值，t1为定值，t1＝273.15+25；
25.利用公式(3)计算当前环境温度：
26.t2'＝t2-273.15
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
27.其中，t2'为当前环境温度。
28.根据本发明的一些实施例，温度传感器包括热敏电阻。
29.根据本发明的第二方面实施例的燃气探测器，包括：
30.燃气探测传感器，所述燃气探测传感器用于探测燃气；
31.温度传感器，所述温度传感器用于检测环境温度；
32.处理器，所述处理器分别与所述燃气探测传感器、所述温度传感器连接，用于获取所述温度传感器的输出电压值和所述燃气探测传感器的输出电压值，以计算燃气浓度。
33.根据本发明的一些实施例，温度传感器包括热敏电阻。
34.根据本发明的一些实施例，燃气探测器还包括：
35.无线通信模块，所述无线通信模块与所述处理器连接，用于将所述燃气浓度值上传至服务器。
36.根据本发明的一些实施例，所述无线通信模块包括nb-iot模块。
37.根据本发明的第三方面实施例的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行：
38.如第一方面所述的燃气探测方法。
39.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
40.下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
41.图1为本发明一实施例提供的燃气探测方法的流程示意图；
42.图2为本发明一实施例提供的燃气探测器的结构示意图；
43.图3为本发明另一实施例提供的燃气探测方法的流程示意图；
44.图4为本发明另一实施例提供的燃气探测器的结构示意图；
45.图5为本发明另一实施例提供的燃气探测器的结构示意图。
具体实施方式
46.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
47.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
48.在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
49.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
50.本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
51.现有的燃气探测器，有一部分使用的传感器是催化燃烧式传感器，传感器随着可燃气体 (以下简称“燃气”)浓度的增加而温度升高，从而输出电压升高，根据已知的浓度-电压曲线得到被测量的燃气浓度。但浓度-电压曲线是在确定的环境温度下得出的，实际测量时环境温度是变化的，这会导致测量结果存在一定的系统偏差。尤其当环境温度差异较大时，带来的系统偏差是不可接受的。
52.基于上述，本发明实施例提供了一种燃气探测方法、燃气探测器及存储介质，应用于燃气探测器，燃气探测器包括燃气探测传感器和温度传感器。通过获取温度传感器的输出电压值，根据温度传感器的输出电压值计算温度传感器的当前电阻值。根据温度传感器的温度系数、温度传感器的当前电阻值、温度传感器的标准电阻值计算当前环境温度；其中，温度传感器的标准电阻值为温度传感器在标准温度下的电阻值。再获取燃气探测传感器的输出电压值，根据当前环境温度，将燃气探测传感器的输出电压值转换为标准温度下
的电压值(系统中预存储有燃气探测传感器的当前环境温度、输出电压值以及标准温度下的电压值的对应关系)。根据燃气探测传感器的电压值与燃气浓度的关系，计算标准温度下的电压值对应的燃气浓度。本发明实施例结合上述方法，将当前环境温度下的燃气探测传感器的输出电压值转换为标准温度下的电压值，再对照电压值-燃气浓度曲线，从而计算燃气浓度，而不是直接使用当前环境温度下的燃气探测传感器的输出电压值对照电压值-燃气浓度曲线，从而计算燃气浓度，可以在一定程度上降低环境温度对燃气探测结果的影响，提高燃气探测结果的准确性。
53.下面结合具体实施方式对本发明的技术方案进行说明。
54.第一方面，本发明实施例提供了一种燃气探测方法，应用于燃气探测器，燃气探测器包括燃气探测传感器和温度传感器。如图1所示，该方法包括：
55.步骤s100：获取温度传感器的输出电压值；
56.步骤s200：根据温度传感器的输出电压值计算温度传感器的当前电阻值；
57.步骤s300：根据温度传感器的温度系数、温度传感器的当前电阻值、温度传感器的标准电阻值计算当前环境温度；其中，温度传感器的标准电阻值为温度传感器在标准温度下的电阻值；
58.步骤s400：获取燃气探测传感器的输出电压值；
59.步骤s500：根据当前环境温度，将燃气探测传感器的输出电压值转换为标准温度下的电压值；
60.步骤s600：根据燃气探测传感器的电压值与燃气浓度的关系，计算标准温度下的电压值对应的燃气浓度。
61.在一些实施例中，本发明实施例提供了一种燃气探测方法，应用于燃气探测器。如图2 所示，燃气探测器包括燃气探测传感器、温度传感器和处理器，燃气探测传感器、温度传感器均与处理器连接。处理器通过获取温度传感器的输出电压值，根据温度传感器的输出电压值计算温度传感器的当前电阻值。根据温度传感器的温度系数、温度传感器的当前电阻值、温度传感器的标准电阻值计算当前环境温度；其中，温度传感器的标准电阻值为温度传感器在标准温度下的电阻值。再获取燃气探测传感器的输出电压值，根据当前环境温度，将燃气探测传感器的输出电压值转换为标准温度下的电压值(处理器中预存储有燃气探测传感器的当前环境温度、输出电压值以及标准温度下的电压值的对应关系)。根据燃气探测传感器的电压值与燃气浓度的关系，计算标准温度下的电压值对应的燃气浓度。本发明实施例结合上述方法，将当前环境温度下的燃气探测传感器的输出电压值转换为标准温度下的电压值，再对照电压值-燃气浓度曲线，从而计算燃气浓度，而不是直接使用当前环境温度下的燃气探测传感器的输出电压值对照电压值-燃气浓度曲线，从而计算燃气浓度，可以在一定程度上降低环境温度对燃气探测结果的影响，提高燃气探测结果的准确性。
62.在一些实施例中，举例说明：步骤s300计算得到当前环境温度为10℃，步骤s400获取的燃气探测传感器的输出电压值为1.50v，转换成标准温度(20℃)下的电压是1.55v。再根据燃气探测传感器的电压值与燃气浓度的关系曲线，计算标准温度下的电压值1.55v对应的燃气浓度。转换电压值的目的在于减少外部环境温度对燃气探测传感器的输出电压值的影响，即相比于直接使用1.50v计算燃气浓度，本实施例的方案准确性更高。上述转换关系或者对应关系可预先存储在处理器中，从而实现自动化的转换电压值。
63.在一些实施例中，燃气探测传感器与处理器的第一引脚连接，温度传感器与处理器的第二引脚连接。处理器的第一引脚的电压值即为燃气探测传感器的输出电压值，处理器的第二引脚的电压值即为温度传感器的输出电压值。
64.在一些实施例中，温度传感器的一端连接一固定电压端，另一端串联一固定电阻到地。
65.对应地，如图3所示，步骤s200包括：
66.步骤s210：获取固定电压端的电压值；
67.步骤s220：获取固定电阻的电阻值；
68.步骤s230：根据固定电压端的电压值、固定电阻的电阻值、温度传感器的输出电压值计算温度传感器的当前电阻值。
69.在一些实施例中，如图4所示，温度传感器的一端连接一固定电压端vcc，另一端串联一固定电阻r1到地，另一端还连接处理器。那么可以利用串联电流相等的方法来计算温度传感器的当前电阻值。根据串联电流相等，vcc/(rntc+r1)＝vi/r1，则有：
70.rntc＝r1*(vcc/vi-1)
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(1)
71.其中，rntc为温度传感器的当前电阻值，r1为固定电阻的电阻值，vcc为固定电压端的电压值，vi为温度传感器的输出电压值。
72.在一些实施例中，步骤s300包括：
73.利用公式(2)计算当前环境温度的绝对温度：
74.1/t2＝1/b*ln(rntc/r0)+1/t1
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(2)
75.其中，t2为当前环境温度的绝对温度，b为温度传感器的温度系数，ln为自然对数， r0为温度传感器的标准电阻值，t1为定值，t1＝273.15+25；
76.利用公式(3)计算当前环境温度：
77.t2'＝t2-273.15
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(3)
78.其中，t2'为当前环境温度。
79.在一些实施例中，t2为当前环境温度的绝对温度，例如t2＝303.15，则摄氏温度为 303.15-273.15＝30℃；b为温度传感器的温度系数，跟选取的元件相关；rntc为上一步骤计算得到的温度传感器的当前电阻值，r0为温度传感器在标准温度下的电阻值，跟选取的元件相关，本实施例为100k@25℃，即r0＝100k，t1＝273.15+25。
80.在一些实施例中，温度传感器包括热敏电阻。本实施例选取的是贴片热敏电阻4485k。可以理解的是，温度传感器也可以是其他器件，例如热电偶传感器等。
81.第二方面，本发明实施例还提供了一种燃气探测器，包括：
82.燃气探测传感器，燃气探测传感器用于探测燃气；
83.温度传感器，温度传感器用于检测环境温度；
84.处理器，处理器分别与燃气探测传感器、温度传感器连接，用于获取温度传感器的输出电压值和燃气探测传感器的输出电压值，以计算燃气浓度。
85.在一些实施例中，如图2所示，燃气探测器包括燃气探测传感器、温度传感器和处理器。燃气探测传感器用于探测燃气，温度传感器用于检测环境温度，处理器分别与燃气探测传感器、温度传感器连接，用于获取温度传感器的输出电压值和燃气探测传感器的输出电压值，以计算燃气浓度。
86.在一些实施例中，处理器通过获取温度传感器的输出电压值，根据温度传感器的输出电压值计算温度传感器的当前电阻值。根据温度传感器的温度系数、温度传感器的当前电阻值、温度传感器的标准电阻值计算当前环境温度；其中，温度传感器的标准电阻值为温度传感器在标准温度下的电阻值。再获取燃气探测传感器的输出电压值，根据当前环境温度，将燃气探测传感器的输出电压值转换为标准温度下的电压值(处理器中预存储有燃气探测传感器的当前环境温度、输出电压值以及标准温度下的电压值的对应关系)。根据燃气探测传感器的电压值与燃气浓度的关系，计算标准温度下的电压值对应的燃气浓度。本发明实施例结合上述方法，将当前环境温度下的燃气探测传感器的输出电压值转换为标准温度下的电压值，再对照电压值-燃气浓度曲线，从而计算燃气浓度，而不是直接使用当前环境温度下的燃气探测传感器的输出电压值对照电压值-燃气浓度曲线，从而计算燃气浓度，可以在一定程度上降低环境温度对燃气探测结果的影响，提高燃气探测结果的准确性。具体的实现原理请参照第一方面的描述，此处不再赘述。
87.在一些实施例中，温度传感器包括热敏电阻。
88.在一些实施例中，如图5所示，燃气探测器还包括：
89.无线通信模块，无线通信模块与处理器连接，用于将燃气浓度上传至服务器。
90.在一些实施例中，处理器通过无线通信模块将燃气浓度发送给服务器。服务器根据燃气浓度生成数据，下发给终端或显示在显示屏，方便管理人员或相关人员实现快速定位警情、出警、救治等措施，多方位的保证生命财产安全。
91.在一些实施例中，无线通信模块包括nb-iot模块。可以理解的是，无线通信模块也可以是其他通信模块，例如wi-fi模块等。
92.第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于使计算机执行：
93.如第一方面任一实施例所述的燃气探测方法。
94.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
95.本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、 cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
96.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。